JP6248263B2 - バイオエタノール発酵工程用添加剤及びバイオエタノールの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の目的は、上記のような問題を解決できる(すなわち、生産効率を向上できる)添加剤を提供することである。
すなわち、本発明のバイオエタノール発酵工程用添加剤の特徴は、糖質原料及びでんぷん原料からなる群より選ばれる少なくとも1種を原料とするバイオエタノール発酵工程に用いる添加剤であって、
グリフィンのHLB値が0〜6の範囲であるポリオキシアルキレン化合物(A)と、ポリオキシアルキレンポリオール(B)とを含有してなり、
ポリオキシアルキレン化合物(A)が、一般式(1)で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物(A1)及び一般式(2)で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物(A2)の混合物であり、
ポリオキシアルキレンポリオール(B)が、一般式(3)で表されるポリオキシプロピレンポリオール(B1)、一般式(4)で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール(B2)、一般式(5)で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール(B3)、一般式(6)で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール(B4)及び一般式(7)で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール(B5)からなる群より選ばれる少なくとも1種であり、
ポリオキシアルキレン化合物(A)及びポリオキシアルキレンポリオール(B)の合計重量に基づいて、ポリオキシアルキレン化合物(A)の含有量が10〜99.9重量%、ポリオキシアルキレンポリオール(B)の含有量が0.1〜90重量%であって、
ポリオキシアルキレン化合物(A)の重量に基づいて、一般式(1)で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物(A1)の含有量が0.1〜90重量%、一般式(2)で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物(A2)の含有量が10〜99.9重量%である点を要旨とする。
R 1 O-(AO) m -R 2 (1)
R 3 O-(AO) n -(EO) p −R 4 (2)
R 1 及びR 3 は炭素数4〜28のアルキル基又はアルケニル基、R 2 及びR 4 は水素原子又は炭素数1〜24の1価の有機基、AOは炭素数3〜18のオキシアルキレン基又は、グリシドール、炭素数4〜21のアルキルグリシジルエーテル若しくはアルケニルグリシジルエーテルの反応残基、EOはオキシエチレン基を表し、m及びnは1〜100の整数、pは3〜10の整数である。
R 5 -[-(PO) q -H] r (3)
R 6 -[-(EO) s -(PO) q −H] r (4)
R 7 -[-(PO) q -(EO) s −H] r (5)
R 8 -[-(EO) s -(PO) q -(EO) t −H] r (6)
R 9 -[-(PO) q -(EO) s -(PO) z −H] r (7)
R 5 、R 6 、R 7 、R 8 及びR 9 は水酸基又は炭素数1〜25の活性水素化合物の反応残基、POはオキシプロピレン基、EOはオキシエチレン基、q、s、t及びzは1〜100の整数、rは1〜10の整数である。一般式(4)、(5)、(6)及び(7)中のオキシエチレン基とオキシプロピレン基とはブロック状に結合している。
上記のバイオエタノール発酵工程用添加剤を発酵液に添加して発酵する発酵工程を含む点を要旨とする。
R1O-(AO)m-R2 (1)
R3O-(AO)n-(EO)p−R4 (2)
R5-[-(PO)q-H]r (3)
R6-[-(EO)s-(PO)q−H]r (4)
R7-[-(PO)q-(EO)s−H]r (5)
R8-[-(EO)s-(PO)q-(EO)t−H]r (6)
R9-[-(PO)q-(EO)s-(PO)z−H]r (7)
炭素数1〜25の活性水素含有化合物としては、水酸基(−OH)、イミノ基(−NH−)、アミノ基(−NH2)及び/又はカルボキシル基(−COOH)を少なくとも1個含む化合物が含まれ、アルコール、アミド、アミン、カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸及びアミノカルボン酸が含まれる。
ポリオキシアルキレン化合物(A)及びポリオキシアルキレンポリオール(B)は、公知のアルキレンオキシド付加反応及びエーテル化反応で製造できる。そして、ポリオキシアルキレン化合物(A)及びポリオキシアルキレンポリオール(B)を均一混合して、本発明のバイオエタノール発酵工程用添加剤が得られる。
糖質原料としては、糖質を多く含む食物資源であり、さとうきび、モラセス及び甜菜等が挙げられる。
エタノール発酵工程において、発酵液に上記のバイオエタノール発酵工程用添加剤を添加してから発酵させる。
バイオエタノール発酵工程用添加剤の添加量は特に限定されないが発酵液の重量に基づいて0.0001〜5重量%程度が好ましい。
ポリオキシアルキレン化合物a11[9部]及びポリオキシアルキレン化合物a21[1部]を羽根型撹拌機にて30℃で30分間撹拌して均一混合した後、この混合物にポリオキシアルキレンポリオールb31[90部]を加えて30℃1時間撹拌し均一混合して、本発明のバイオエタノール発酵工程用添加剤1を得た。
ポリオキシアルキレン化合物a11[9部]、ポリオキシアルキレン化合物a21[1部]及びポリオキシアルキレンポリオールb31[90部]を、表4に示すポリオキシアルキレン化合物及びポリオキシアルキレンポリオール(種類及び部数)に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明のバイオエタノール発酵工程用添加剤2〜27を得た。
ラボレベルのバイオエタノール発酵では生産効率が比較できないことから、下記の促進試験を実施した。
市販のさとうきび糖みつ(株式会社丸協農産より購入した。)200部をイオン交換水800部で希釈して作成したバイオエタノール発酵液100mLを内径50mm×高さ350mmのガラス製メスシリンダーに入れ、測定試料(バイオエタノール発酵工程用添加剤)17μLをマイクロシリンジで添加し、デフューザーストーンを液の底部まで挿入して炭酸ガスを500mL/分で通気し、10分後のバイオエタノール発酵液体積(mL)を読み取り、次式から生産効率(%)を算出した。この値が小さいほど、生産で使用される発酵槽が小さくでき、生産効率が良好となる。
生産効率(%)=(10分後のバイオエタノール発酵液体積)÷100
Claims (2)
- 糖質原料及びでんぷん原料からなる群より選ばれる少なくとも1種を原料とするバイオエタノール発酵工程に用いる添加剤であって、
グリフィンのHLB値が0〜6の範囲であるポリオキシアルキレン化合物(A)と、ポリオキシアルキレンポリオール(B)とを含有してなり、
ポリオキシアルキレン化合物(A)が、一般式(1)で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物(A1)及び一般式(2)で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物(A2)の混合物であり、
ポリオキシアルキレンポリオール(B)が、一般式(3)で表されるポリオキシプロピレンポリオール(B1)、一般式(4)で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール(B2)、一般式(5)で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール(B3)、一般式(6)で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール(B4)及び一般式(7)で表されるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオール(B5)からなる群より選ばれる少なくとも1種であり、
ポリオキシアルキレン化合物(A)及びポリオキシアルキレンポリオール(B)の合計重量に基づいて、ポリオキシアルキレン化合物(A)の含有量が10〜99.9重量%、ポリオキシアルキレンポリオール(B)の含有量が0.1〜90重量%であって、
ポリオキシアルキレン化合物(A)の重量に基づいて、一般式(1)で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物(A1)の含有量が0.1〜90重量%、一般式(2)で表されるポリオキシアルキレンアルキル化合物(A2)の含有量が10〜99.9重量%であることを特徴とするバイオエタノール発酵工程用添加剤。
R 1 O-(AO) m -R 2 (1)
R 3 O-(AO) n -(EO) p −R 4 (2)
R 1 及びR 3 は炭素数4〜28のアルキル基又はアルケニル基、R 2 及びR 4 は水素原子又は炭素数1〜24の1価の有機基、AOは炭素数3〜18のオキシアルキレン基又は、グリシドール、炭素数4〜21のアルキルグリシジルエーテル若しくはアルケニルグリシジルエーテルの反応残基、EOはオキシエチレン基を表し、m及びnは1〜100の整数、pは3〜10の整数である。
R 5 -[-(PO) q -H] r (3)
R 6 -[-(EO) s -(PO) q −H] r (4)
R 7 -[-(PO) q -(EO) s −H] r (5)
R 8 -[-(EO) s -(PO) q -(EO) t −H] r (6)
R 9 -[-(PO) q -(EO) s -(PO) z −H] r (7)
R 5 、R 6 、R 7 、R 8 及びR 9 は水酸基又は炭素数1〜25の活性水素化合物の反応残基、POはオキシプロピレン基、EOはオキシエチレン基、q、s、t及びzは1〜100の整数、rは1〜10の整数である。一般式(4)、(5)、(6)及び(7)中のオキシエチレン基とオキシプロピレン基とはブロック状に結合している。 - 糖質原料及びでんぷん原料からなる群より選ばれる少なくとも1種を原料としてバイオエタノールを製造する方法において、
請求項1に記載された添加剤を発酵液に添加して発酵する発酵工程を含むことを特徴とするバイオエタノールの製造方法。
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